package LinkedList;

/**
 *  题目 ：
 *  给定一个链表的头节点 head，返回链表开始入环的第一个节点。如果链表无环，则返回null。
 *
 * 如果链表中有某个节点，可以通过连续跟踪 next 指针再次到达，则链表中存在环。
 * 为了表示给定链表中的环，评测系统内部使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置（索引从 0 开始）。
 * 如果 pos 是 -1，则在该链表中没有环。注意：pos 不作为参数进行传递，仅仅是为了标识链表的实际情况。
 *
 * 不允许修改 链表。
 */
public class P142_true {
//    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
//        if(head == null || head.next == null){
//            return null;
//        }
//
//        ListNode slow = head;
//        ListNode fast = head;
//
//        while (fast != null){
//            slow = slow.next;
//            fast = fast.next;
//            if(fast != null){
//                fast = fast.next;
//            }
//
//
//            if(slow == fast){
//                fast = head;
//                while (fast != slow) {
//                    fast = fast.next;
//                    slow = slow.next;
//                }
//                return slow;
//            }
//        }
//        return null;
//    }

    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        if (head == null || head.next == null) {
            return null;
        }

        ListNode slow = head;
        ListNode fast = head;

        /**
         *  注意 ： 此处两个条件有顺序之分 ！！！
         *  （即，此处的fast必须先进行判断，若是fast为空的话，则fast.next不需要判断）
         */
        while (fast != null && fast.next != null) {
            slow = slow.next;
            fast = fast.next.next;

            if (slow == fast) {
                /**
                 *  第二种方法 ：
                 *  即，fast和slow指针相遇时，slow指针走了k步，fast指针走了2k步，即k为环中节点数的若干倍；
                 *  同时间，指定 指针p1指向slow和fast指针相遇点；指定 指针p2指向链表头节点；
                 *  同速移动，当指针p2到达环入口节点时，
                 *  ===》 由于指针p1 和 p2 与 slow和fast指针的相遇点距离相同，即等价于指针p1和p2必然相遇
                 */
                fast = head;
                while (fast != slow) {
                    fast = fast.next;
                    slow = slow.next;

                    /**
                     *  第一种方法 ：即，获取环中的节点数目(由于相遇时，必然存在环，同时相遇的地方肯定在环中)
                     *  指针p1，p2，p1移动环中结点数目的步数，
                     *  即，等到p2移动到环入口的结点时，p1已经移动了 环的长度 + 初始点到环入口的距离（即，一整个链表）
                     *  ===》 p1指针与p2指针必然相遇
                     */
                    ListNode flag = slow;
                    int count = 1;
                    while (slow.next != flag) {
                        count++;
                        slow = slow.next;
                    }

                    slow = head;
                    fast = head;
                    for (int i = 0; i < count; i++) {
                        slow = slow.next;
                    }

                    while (slow != fast) {
                        slow = slow.next;
                        fast = fast.next;
                    }
                    return slow;
                }
            }
        }
        return null;
    }
}
